Naukowcy mogli właśnie znaleźć sposób na przywrócenie prawidłowego poziomu glukozy we krwi w mysim modelu cukrzycy typu 1, który może okazać się obiecującym rozwiązaniem dla osób z cukrzycą typu 1 lub typu 2 w przyszłości.
Dr George Gittes, profesor chirurgii i pediatrii w University of Pittsburgh School of Medicine w Pensylwanii i zespół prowadził badania. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie.
Cukrzyca typu 1, przewlekła choroba autoimmunologiczna, dotyka około 1,25 miliona dzieci i dorosłych w Stanach Zjednoczonych.
Układ odpornościowy, który zazwyczaj niszczy zarazki i obce substancje, błędnie uruchamia atak komórek beta produkujących insulinę, które znajdują się w trzustce, co z kolei powoduje wysoki poziom glukozy we krwi.
Z czasem cukrzyca typu 1 może mieć znaczący wpływ na główne narządy i powodować choroby serca i naczyń krwionośnych, uszkodzenie nerwów, nerek, oczu i stóp, choroby skóry i jamy ustnej oraz powikłania w czasie ciąży.
Naukowcy zajmujący się cukrzycą typu 1 postanowili opracować leczenie, które zachowuje i przywraca funkcję komórkom beta, które z kolei będą uzupełniać insulinę, odpowiedzialną za przenoszenie glukozy we krwi do komórek w celu pozyskania energii.
Jedną z barier tego rozwiązania jest to, że nowe komórki powstałe w wyniku terapii zastępczej komórkami beta prawdopodobnie zostaną również zniszczone przez układ odpornościowy.
Aby pokonać tę przeszkodę, zespół wysunął hipotezę, że inne, podobne komórki można przeprogramować tak, aby zachowywały się w podobny sposób jak komórki beta i wytwarzały insulinę, ale które są na tyle różne, aby nie mogły zostać rozpoznane i zniszczone przez układ odpornościowy.
Komórki alfa przeprogramowane na komórki beta
Zespół opracował wektor wirusowy adenowirusowy (AAV), który dostarczył dwa białka – Pdx1 i MafA – trzustce myszy. Pdx1 i MafA wspomagają proliferację, funkcje i dojrzewanie komórek beta i mogą ostatecznie transformować komórki alfa w komórki beta produkujące insulinę.
Komórki alfa były idealnymi kandydatami do przeprogramowania. Są obfite, podobne do komórek beta i znajdują się w trzustce, co pomogłoby w przeprogramowaniu.
Analiza transformowanych komórek alfa wykazała prawie całkowite przeprogramowanie komórek na komórki beta.
Dr Gittes i zespół wykazali, że w mysim modelu cukrzycy poziom glukozy we krwi został przywrócony na około 4 miesiące w terapii genowej. Naukowcy odkryli również, że Pdx1 i MafA przekształcają ludzkie komórki alfa w komórki beta in vitro.
„Wydaje się, że wirusowa terapia genowa tworzy nowe komórki produkujące insulinę, które są stosunkowo odporne na atak autoimmunologiczny” – wyjaśnia dr Gittes. „Ta oporność wydaje się wynikać z faktu, że te nowe komórki różnią się nieco od normalnych komórek insuliny, ale nie są tak różne, że nie działają dobrze.”
Przyszłość terapii genowej cukrzycy
Wektory AAV są obecnie badane w badaniach z udziałem ludzkich genów i mogą być ostatecznie dostarczone do trzustki za pomocą niechirurgicznej procedury endoskopowej. Jednak naukowcy ostrzegają, że ochrona obserwowana u myszy nie była trwała, a 4 miesiące przywróconych poziomów glukozy w modelu myszy „może przełożyć się na kilka lat u ludzi.”
„Badanie to jest w zasadzie pierwszym opisem klinicznie tłumaczonej, prostej pojedynczej interwencji w autoimmunizacyjnej cukrzycy, która prowadzi do prawidłowego stężenia glukozy we krwi” – mówi dr Gittes – „i, co ważne, bez immunosupresji”.
„Badanie kliniczne zarówno w cukrzycy typu 1, jak i typu 2 w najbliższej dającej się przewidzieć przyszłości jest dość realistyczne, biorąc pod uwagę imponujący charakter odwrócenia cukrzycy, wraz z wykonalnością terapii genu AAV u pacjentów”.
Dr George Gittes
Naukowcy testują terapię genową u naczelnych innych niż ludzie. Jeśli się powiedzie, rozpoczną współpracę z Administracją Żywności i Leków (FDA) w celu zatwierdzenia stosowania u ludzi chorych na cukrzycę.
